软件无线电的射频天线

2014-2-22 22:42| 发布者: 闪电| 查看: 176| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 软件无线电是近几年提出的一种新的无线电通信的体系结构。其基本概念是把硬件作为无线电通信的基本平台，而将尽可能多的通信功能转为用软件实现，从而改变了长期以来通信电台一直沿袭的为某一特定用途设计，采用"硬 ...

2 智能天线(Smart Antenna)

智能天线的基本思想是：天线以多个高增益的动态窄波束分别跟踪多个期望用户。发射信号时，使期望用户能接收到最大功率信号；接收时，抑制窄波束以外的干扰信号；这里所说的跟踪并不一定要将高增益窄波束指向期望用户的物理方向，因为移动用户的实际物理方向随机变化，难以确定。因此，智能天线波束跟踪的真正含义是：在最佳路径方向上形成高增益窄波束并跟踪最佳路径的变化，而且这种跟踪无需关于期望信号和干扰环境先验信息。图1为智能天线波束跟踪的基本思想2。

智能天线与传统天线有着本质的区别，其理论基于信号统计检测、估值理论和最优控制理论，随着自适应天线和高分辨阵列信号处理技术的不断发展，智能天线成为天线发展的一个热门话题。图2为一个Ku波段移动卫星通信系统上行链路的简单例子3。多址方式为FDMA，S1与S4用同一频率，假定S1是期望用户，则天线主波束指向并跟踪S1，而在S4方向上是零陷，采用高分辨阵列处理中的MUSIC算法4?估计信号到达方向矢量(用以初始化自适应跟踪算法)，波束形成采用自适应天线的最小均方误差算法。

由此可以看出智能天线的几个特点：

具有空分多址的能力。对进入的多路信号可独立地处理，对不同方向的信号可以根据不同的信号和干扰特性采用不同的自适应算法。
波束成形和控制等目前可以用DSP实现，从而具有功能扩展能力，易于与软件无线电台接口。

目前，智能天线的研究包括：

信道模型研究。除了关心移动信道的一般特性外，还要研究多径信号的空间特征和DOA(Direction of Arrival信号到达方向)扩展。
智能化发射。主要是构造最优化准则，在一定的约束(如功率约束等)下，使期望用户接收的信号功率最大，而使非期望用户接收的信号功率最小。

智能化接收。主要研究天线阵列的输出，主要基于自适应衡模算法(CMA．Constant Modulus Algorithm)的CM阵5。

硬件实现。主要天线阵列的物理实现和信号处理算法的实时实现。

123 / 3 页下一页